KR20070016514A - NAND flash memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 낸드 플래쉬 메모리 소자에 관한 것으로, 액티브 영역 또는 컨트롤 게이트 라인(control gate line)을 웨이브(wave) 형태로 구성하여 인접 플로팅 게이트간 기생 커패시턴스를 감소시키기 위한 기술이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a NAND flash memory device, and is a technique for reducing parasitic capacitance between adjacent floating gates by forming an active region or a control gate line in a wave form.
웨이브 형태, 컨트롤 게이트 라인, 액티브 영역, 기생 커패시턴스 Wave form, control gate line, active area, parasitic capacitance
Description
도 1은 종래 기술에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자의 평면도1 is a plan view of a NAND flash memory device according to the prior art
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자의 평면도2 is a plan view of a NAND flash memory device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자의 평면도3 is a plan view of a NAND flash memory device according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
20 : 반도체 기판 21 : 액티브 영역20
22 : 플로팅 게이트 23 : 컨트롤 게이트 라인22: floating gate 23: control gate line
본 발명은 낸드 플래쉬 메모리 소자에 관한 것으로, 특히 플로팅 게이트(floating gate)간 기생 커패시턴스를 줄이기에 적합한 낸드 플래쉬 메모리 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to NAND flash memory devices, and more particularly to NAND flash memory devices suitable for reducing parasitic capacitance between floating gates.
도 1은 종래 기술에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자의 평면도이다.1 is a plan view of a NAND flash memory device according to the prior art.
종래 기술에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 반 도체 기판(10)에 비트라인 방향으로 얼라인(align)되는 스트라이프(stripe) 형태의 액티브 영역(11)들이 구성되어 있고, 상기 반도체 기판(10) 상부에는 상기 비트라인에 수직한 워드라인(wordline) 방향으로 스트라이프 형태의 컨트롤 게이트 라인(13)들이 지나가고 있다. 상기 액티브 영역(11)을 제외한 반도체 기판(10)은 모두 필드 영역에 해당된다.In the NAND flash memory device according to the related art, as illustrated in FIG. 1, the
그리고, 상기 컨트롤 게이트 라인(13)들 하부의 액티브 영역(11)들 위에는 플로팅 게이트(12)들이 위치된다. 커플링비(coupling ratio)를 향상시키기 위해서는 상기 플로팅 게이트(12)들을 액티브 영역(11) 위뿐만 아니라 컨트롤 게이트 라인(13)들 하부의 필드 영역 위에까지 연장하여 구성하는 것이 좋다. The
도면으로 도시하지 않았지만, 상기 플로팅 게이트(12)와 액티브 영역(11) 사이에는 터널 산화막이 위치되고, 상기 플로팅 게이트(12)와 컨트롤 게이트 라인(13) 사이에는 ONO(Oxide Nitride Oxide) 구조의 유전체막이 개재된다.Although not shown in the drawings, a tunnel oxide film is positioned between the
소자의 집적도가 높아짐에 따라서 플로팅 게이트(12)들 사이의 거리가 좁아지고 있으며 이로 인해 이웃하는 플로팅 게이트(12)들간 커패시턴스(capacitance)가 증가되고 있다. As the degree of integration of the device increases, the distance between the
그 결과, ISPP(Increment Step Pulse Program)를 사용하는 프로그램동작 속도의 저하를 일으켜 소자의 성능이 저하되고, 간섭 효과(interference effect)가 증가된다.As a result, the operation speed of the program using the Increment Step Pulse Program (ISPP) is reduced, the performance of the device is lowered, and the interference effect is increased.
간섭 효과(interference effect)란, 리딩(reading)하려는 셀(cell)의 바로 인접 셀을 프로그램(program)하게 되면 인접 셀의 플로팅 게이트의 전하(charge) 변화로 인해 바로 옆의 셀의 리드 동작시 인접 프로그램된 셀(programed cell)의 커패시턴스 작용으로 실제 셀의 문턱전압보다 높은 문턱전압이 리딩되는 현상을 일컫는 것으로, 리딩하는 셀의 플로팅 게이트의 전하 자체는 변하지 않지만 바로 인접 셀의 상태(status) 변화에 의해 실제 셀의 상태가 왜곡되어 보이게 된다. An interference effect is that when a cell immediately adjacent to a cell to be read is programmed, the adjacent cell is adjacent to the cell during a read operation due to a charge change of the floating gate of the cell. This refers to a phenomenon in which a threshold voltage higher than the actual cell threshold is read due to the capacitance action of a programmed cell. The charge itself of the floating gate of the leading cell does not change, but the change in the state of the adjacent cell is immediately changed. As a result, the actual cell state is distorted.
이러한 왜곡 현상은 셀의 분포(distribution)를 넓게 하여 셀 상태의 컨트롤을 어렵게 하는 원인이 된다. 특히, 싱글 레벨 셀(Single Level Cell : SLC)에 비하여 셀 분포 마진이 작은 멀티 레벨 셀(Multi Level Cell : MLC)에서는 그 영향이 막대하다. 따라서, 셀 균일도(uniformity)를 개선하기 위해서는 간섭 효과를 줄일 필요가 있다. This distortion causes wide cell distribution, which makes it difficult to control the cell state. In particular, the effect is enormous in a multi level cell (MLC) having a small cell distribution margin compared to a single level cell (SLC). Therefore, in order to improve cell uniformity, it is necessary to reduce the interference effect.
따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 인접 플로팅 게이트간 기생 커패시턴스를 줄이기 위한 낸드 플래쉬 메모리 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a NAND flash memory device for reducing parasitic capacitance between adjacent floating gates.
본 발명의 다른 목적은 인접 플로팅 게이트간 간섭 효과를 줄이어 셀 분포를 줄이고, 동작 속도를 향상시키는데 있다. Another object of the present invention is to reduce the cell distribution and improve the operation speed by reducing the interference effect between adjacent floating gates.
본 발명의 또 다른 목적은 멀티 레벨 셀 제조를 용이하게 하는데 있다.Another object of the present invention is to facilitate the manufacture of multi-level cells.
본 발명의 일실시예 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 형성되며 비트라인 방향으로 얼라인되는 웨이브 형태의 액티브 영역들과, 상기 비트라인 방향에 수직한 워드라인 방향으로 얼라인되며 상기 웨이브 형태의 액티브 영역이 꺾어지는 부분 위를 지나가는 컨트롤 게이트 라인들과, 상기 컨트롤 게이트 라인들 하부의 상기 액티브 영역들 상에 위치하는 플로팅 게이트들을 포함한다.A NAND flash memory device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, active regions in wave form formed on the semiconductor substrate and aligned in a bit line direction, and aligned in a word line direction perpendicular to the bit line direction. And control gate lines passing over a portion where the wave-shaped active region is bent, and floating gates positioned on the active regions below the control gate lines.
본 발명의 다른 실시예에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판상에 형성되며 워드라인 방향으로 얼라인되는 웨이브 형태의 컨트롤 게이트 라인들과, 상기 반도체 기판에 형성되며 상기 워드라인 방향에 수직한 비트라인 방향으로 얼라인되며 상기 컨트롤 게이트 라인들이 꺾어지는 부분 아래를 지나는 액티브 영역들과, 상기 컨트롤 게이트 라인들 하부의 상기 액티브 영역들 상에 위치하는 플로팅 게이트들을 포함한다.A NAND flash memory device according to another exemplary embodiment of the present invention may include a semiconductor substrate, wave shaped control gate lines formed on the semiconductor substrate and aligned in a word line direction, and formed on the semiconductor substrate and in the word line direction. Active regions aligned in a bit line direction perpendicular to the second line and passing below the bending portion of the control gate lines, and floating gates positioned on the active regions below the control gate lines.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허청구범위에 의해서 이해되어야 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Only this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art, the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자의 평면도이다.2 is a plan view of a NAND flash memory device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 따르면, 반도체 기판(20)에 비트라인 방향으로 액티브 영역(21)들이 웨이브(wave) 형태로 구성되어 있고, 상기 반도체 기판(20)상에는 상기 비트라인 방향에 수직한 워드라인 방향으로 얼라인되는 스트라이프 패턴의 컨트롤 게이트 라인(23)들이 상기 액티브 영역(21)들이 꺾어지는 부분 위를 지나간다. 액티브 영역(21)을 제외한 반도체 기판(20)은 모두 필드 영역에 해당된다. According to FIG. 2,
그리고, 상기 컨트롤 게이트 라인(23)들 하부의 액티브 영역(21) 위에는 플로팅 게이트(22)가 위치된다. 상기 액티브 영역(21)이 웨이브 형태를 가지므로 비트라인 방향으로 이웃하는 플로팅 게이트(22)들은 정면으로 마주보지 않고 비스듬하게 바라보게 된다.In addition, the
커플링비를 향상시키기 위해서는 상기 플로팅 게이트(22)를 상기 액티브 영역(21) 위뿐만 아니라 컨트롤 게이트 라인(23) 하부의 필드 영역위에까지 연장하여 구성하는 것이 좋다.In order to improve the coupling ratio, the
그리고, 도면으로 도시하지 않았지만 상기 액티브 영역(21)과 플로팅 게이트(22) 사이에는 터널 산화막이 위치되고, 상기 플로팅 게이트(22)와 컨트롤 게이트 라인(23) 사이에는 유전체막이 개재된다.Although not shown in the drawings, a tunnel oxide film is positioned between the
이와 같이 액티브 영역(21)들을 웨이브(wave) 형태로 구성하고, 웨이브 형태의 액티브 영역(21)들이 꺾어지는 부분마다 플로팅 게이트(22)를 구성하면, 비트라인 방향으로 이웃하는 플로팅 게이트(22)간 간격은 d2로 늘어나는 반면, 플로팅 게이트(22)간 오버랩 면적은 감소되게 된다. 따라서, 플로팅 게이트(22)간 기생 커패시턴스가 감소되어 간섭 효과가 개선되게 된다. If the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 낸드 플래쉬 메모리 소자의 평면도로, 도 2에 도시된 낸드 플래쉬 메모리 소자가 웨이브 형태의 액티브 영역을 갖는 것에 비하여 액티브 영역은 스트라이프 형태로 구성하고 컨트롤 게이트 라인을 웨이브 형태로 구성한 경우이다.3 is a plan view of a NAND flash memory device according to another exemplary embodiment of the present invention. The NAND flash memory device illustrated in FIG. 2 has a wave-shaped active region, and the active region is formed in a stripe shape and the control gate line is formed. In the case of a wave form.
도 3에 따르면, 반도체 기판(20)상에 워드라인 방향으로 웨이브 형태의 컨트롤 게이트 라인(23)들이 구성되어 있고, 상기 반도체 기판(20)에는 상기 워드라인 방향에 수직한 비트라인 방향으로 얼라인되는 스트라이프 패턴의 액티브 영역(21)들이 컨트롤 게이트 라인(23)들이 꺾어지는 부분 아래를 지나간다. 액티브 영역(21)을 제외한 반도체 기판(20)은 모두 필드 영역에 해당된다. According to FIG. 3, wave-shaped
그리고, 컨트롤 게이트 라인(23)들 하부의 액티브 영역(21) 위에는 플로팅 게이트(22)들이 위치한다. 커플링비를 향상시키기 위해서는 상기 플로팅 게이트(22)를 상기 액티브 영역(21) 위뿐만 아니라 컨트롤 게이트 라인(23) 하부의 필드 영역 위에까지 연장하여 구성하는 것이 좋다.The
그리고, 도면으로 도시하지 않았지만 상기 액티브 영역(21)과 플로팅 게이트(22) 사이에는 터널 산화막이 위치되고, 상기 플로팅 게이트(22)와 컨트롤 게이트 라인(23) 사이에는 유전체막이 개재된다.Although not shown in the drawings, a tunnel oxide film is positioned between the
이와 같이 컨트롤 게이트 라인(23)들을 웨이브(wave) 형태로 구성하면, 워드라인 방향으로 이웃하는 플로팅 게이트(22)간 기생 커패시턴스가 감소되어 간섭 효과가 줄어들게 된다. When the
상술한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.
첫째, 이웃하는 플로팅 게이트간 기생 커패시턴스를 줄일 수 있으므로 간섭 효과를 개선시킬 수 있다.First, since parasitic capacitance between neighboring floating gates can be reduced, interference effects can be improved.
둘째, 간섭 효과가 개선되므로 소자의 프로그램 스피드를 향상시킬 수 있다.Second, since the interference effect is improved, the program speed of the device can be improved.
셋째, 간섭 효과가 개선되므로 셀 분포를 줄일 수 있다. Third, the cell distribution can be reduced because the interference effect is improved.
넷째, 셀 분포를 줄일 수 있으므로 멀티 레벨 셀 제조가 용이해진다.Fourth, the cell distribution can be reduced, making it easier to manufacture multi-level cells.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050071261A KR20070016514A (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | NAND flash memory device |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050071261A KR20070016514A (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | NAND flash memory device |
Publications (1)
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Family
ID=43650628
Family Applications (1)
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KR1020050071261A KR20070016514A (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | NAND flash memory device |
Country Status (1)
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KR (1) | KR20070016514A (en) |
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2005
- 2005-08-04 KR KR1020050071261A patent/KR20070016514A/en not_active Application Discontinuation
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